Расчет необходимого количества кислорода в водоеме с рыбой

Дефицит растворенного в воде кислорода – основная причина гибели рыбы. Причем это справедливо как для зимы, так и для лета. Наряду с болезнями, дефицит кислорода зачастую сводит к нулю все усилия, по здоровому разведению рыбы в водоеме. Именно в отношении концентрации растворенного кислорода можно сказать определенно: при малом содержании в водоеме кислорода, достичь биологического баланса в пруду невозможно.

Разные виды рыб имеют различные необходимые пороговые значения концентрации кислорода. Мы приведем данные для разных видов рыб, значения представлены из расчета мг О2 на 1 л. Водоема.

Карповые

Карп- 1,0-1,43; Карась – 0,1-0,13; Плотва – 0,1-0,43 Линь – 0,43-0,14

Осетровые

Осетр – 1,43-1,85; Севрюга 1,86-2,43; Стерлядь – 3,43

Лососевые

Форель – 1,86-2,57 (при 10 градусах С); Лосось молодь – 1,14 – 1,86

Окуневые

Окунь годовики – 0,71-1,43; Судак – 0,57-0,86

Однако при содержании рыбы в прудах нельзя ориентироваться на пороговые значения кислорода, т.к. состояние рыбы при пороговых значениях кислорода – это состояние сильнейшего стресса, предшествующее гибели. Уменьшение содержания кислорода, даже до 50% насыщения, может снизить потребление пищи и темп роста молоди рыб при прочих благоприятных условиях. Существует определенная хорошо выраженная зависимость между физической активностью рыб и насыщением воды кислородом. Для осетровых, окуневых и лососевых рыб диапазон кислородных потребностей лежит в пределах от 50 до 90% нормального насыщения. Иными словами, если содержание растворенного в воде кислорода ниже этого уровня, рыба не может проявлять высокую активность. Исходя из этого можно рекомендовать поддерживать содержание кислорода в воде близким к полному насыщению 90-100% ( или 12-13 мг/л в зимний период и 6-8мг/л в летний).

Решить проблему дефицита кислорода в воде позволяют аэраторы - устройства, обогащающие воду кислородом. Сегодня наиболее распространенными являются аэраторы четырех типов: гравитационные, поверхностные, диффузионные и турбинные, а также комбинированные. Выделяют также распылительные, эжекторные, U-образные аэраторы. Подбор аэратора и расчет его эффективности довольно сложен. Например, для расчета лопастного аэратора предложено следующее уравнение:

KHK=7,42*107(N)[(d/D)0,86 (Wf/D)0,18(h/D)-0,28 (Re)0,70(Fr)-0,19]* ,

где КНК – суммарный коэффициент насыщения кислородом, с-1 ;N – частота вращения барабана, оборотов в секунду; d-глубина погружения лопасти, футы; D-диаметр лопастного колеса, футы; h- глубина воды в бассейне, футы; Wf - ширина лопасти, футы; Re- число Рейнольдса NeND2/m1 ; Fr – число Фруда NeDN2/g; Ne-коэффициент инерции по второму закону Ньютона, фунт силы *с2/(фунт массы*фут); m1 – абсолютная вязкость жидкости, фунт силы*с/фут2 ; g – ускорение свободного падения, фунт силы/фунт массы (Ф.Уитон, 1985, с.505).

* Формула эмпирическая, поэтому все входящие в нее величины приведены в английской системе единиц. Формулы для расчета аэраторов разных типов могут различаться.

Помимо тех переменных, которые приведены в уравнении, на эффективность аэрации оказывает влияние степень насыщения воды кислородом. Так, установлено, что после того, как содержание кислорода превысит 70% насыщения, эффективность работы аэраторов быстро падает и их применение становится нецелесообразным.

Об уровне энергозатрат на аэрацию дают представление следующие цифры. В зависимости от типа аэратора и прочих условий на введение в воду 1 кг кислорода требуется затратить от 10,4 до 103 квт*ч.

Существует несколько подходов к определению числа и мощности поверхностных аэраторов. Один из вариантов представлен ниже.

1. Определяют потребность водной экосистемы в кислороде, при этом учитывается биохимическое потребление кислорода водой при той или иной температуре, потребление кислорода грунтом, потребление кислорода рыбой, водными растениями. Этот расчет является наиболее ответственным и самым сложным, так как он связан с необходимостью проведения ряда лабораторных и натурных исследований. Именно результаты этих измерений ложатся в основу определения кислородных потребностей пруда и непосредственно влияют на выбор аэраторов.

2. Определяют Кla – суммарный коэффициент перехода кислорода, ч-1; вносят поправку на температуру по следующему уравнению: (Кla)т= (Кla)20 С(т-20) , где Кla – скорость переноса кислорода при температуре т;( Кla ) 20 – скорость переноса кислорода при температуре 20 0С; С – константа равная 1,0102.

3. Определяют а по значению Кla для чистой и прудовой воды в сходных условиях.

4. Определяют будущий градиент концентрации кислорода при работе аэратора.

5. Определяют скорость перехода кислорода в воду за 1 час: ПК = Кla (Cs-C) V 106

где Кla –суммарный коэффициент перехода кислорода, ч-1; Cs – насыщение прудовой воды кислородом в данных условиях, мг/л; С – концентрация кислорода во время работы аэратора, мг/л; V- объем аэрируемой воды, л.

6. Разделив потребности в кислороде на скорость насыщения кислородом за 1квт*ч для данного типа аэратора, определяют общую потребляемую мощность аэратора, необходимую для насыщения воды кислородом.

7. Разделив общую потребляемую мощность на мощность аэратора данного типа, определяют необходимое для работы число аэраторов.

8. Аэраторы размещают равномерно по площади водоема.

В действительности метод расчета может быть гораздо проще, так как все серьезные производители аэраторов обычно приводят данные о производительности своих аэраторов по кислороду. Неизменным во всех расчетах является первый пункт, говорящий о необходимости определения потребности водоема в кислороде. Именно от правильности этих первичных расчетов зависит успех или неудача в выборе аэратора.

Как можно понять из сказанного выше, существуют некоторые принципиальные трудности в обеспечении оптимального кислородного режима в прудах для рыбалки. С одной стороны, необходимо стремиться к содержанию кислорода 80-90% насыщения и выше, с другой – уже после 70% насыщения эффективность аэраторов существенно падает. Выходом их этой ситуации является либо применение более мощных аэраторов, заведомо перекрывающих возможный дефицит кислорода, либо использование чистого кислорода. В последние годы широкое распространение находят оксигенаторы,- устройства, в которых вода непосредственно контактирует с чистым кислородом и из которых кислород может выйти, только растворившись в воде. Коэффициент использования кислорода в таких устройствах достигает 90% и более, а энергозатраты на порядок меньше обычных аэраторов.

Существенной проблемой для водоемов, в которых отмечается дефицит кислорода, является образование заморных зон. Дефицит кислорода редко регистрируется по всему водоему. Более всего страдают от замора рыбы, находящиеся в изолированных участках. Аэратор, работающий на пруду со сложной формой, может насытить кислородом какую-либо одну его часть, тогда как в других частях пруда будет ощущаться дефицит кислорода. Для того чтобы этого не происходило, применяют аэраторы, образующие мощный поток аэрированной воды, так называемые аэраторы – потокообразователи. Помимо аэрации они обеспечивают перемешивание воды и создают в пруду постоянное течение, препятствующее образованию застойных зон.


Возврат к списку

«Prudov.net» — крупнейший интернет- магазин оптовой и розничной торговли оборудованием для водоемов и фонтанов.

Самый широкий ассортимент профессионального оборудования ведущих мировых и российских производителей , работающих в сфере фонтанастроения. Предоставление комплекса услуг по проектированию, строительству, реконструкции и гарантийному обслуживанию городских и частных фонтанов и водоемов.

Есть вопрос? Мы поможем — +7(495) 488-65-09

Обратный звонок


Ваше имя Поле не должно быть пустым

Ваш номер телефона Поле не должно быть пустым

Комментарий к заявке

Удобное время для звонка

10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00
Вашe сообщение отправлено!
Яндекс.Метрика